מי ים - משאב חדש לייצור אנרגיה

אחת האוניברסיטאות המובילות ביפן פיתחה טכנולוגיה חדשה ויעילה המאפשרת להשיג מי חמצן המתאימים לשימוש בתאי דלק.

הטכנולוגיה החדשה, שפותחה על ידי חוקרים יפנים, היא השיטה הראשונה המשתמשת בהאצת תגובה כימית על ידי חשיפת הזרז לאור שמש, וכתוצאה מכך יעילות מרבית ואפשרות להשתמש במי חמצן המתקבלים בתאי דלק.

את פרויקט המחקר הוביל שוניצ'י פוקוזומי והמדענים פרסמו את תוצאות מחקרם בכתב עת מדעי פופולרי.

תאי דלק פועלים כיום בעיקר על גז מימן, אך לאפשרות שהציע הצוות של פוקוזומי מספר יתרונות, בעיקר שמי חמצן קל יותר לאחסון בצפיפות גבוהה. הטכנולוגיות של היום מאפשרות אחסון מימן גזי באמצעות לחץ גבוה או טמפרטורות נמוכות, ומי חמצן בטוחים יותר במקרה זה, הן במהלך האחסון והן במהלך ההובלה. הבעיה היחידה הייתה שמדענים לא הצליחו למצוא שיטות פוטו-קטליטיות יעילות לייצור מי חמצן נוזליים - היו טכנולוגיות שלא השתמשו בקרינת שמש, אך עלויות האנרגיה הפכו אותן ללא מעשיות.

אבל הצוות של פוקוזומי יצר תא נוסף עם זרז - מעין סוללה סולארית המייצרת מי חמצן. כאשר אור השמש ממוקד בפוטו-זרז, מתחילה תגובה כימית מואצת - מי ים מתחמצנים ורמות החמצן יורדות, וכתוצאה מכך נוצרים מי חמצן.

צוות המחקר של פוקוזומי הסביר כי ריכוז מי החמצן במי ים לאחר חשיפת הפוטו-קטליסט לאור שמש במשך 24 שעות היה כ-48 מילימול, סדר גודל גבוה יותר ממה שדווח בעבר (במים טהורים, רמת מי החמצן הייתה כ-2 מילימול).

מדענים התעניינו בפער המשמעותי הזה במספרים, וגילו שהבעיה טמונה בכלור המטען השלילי הקיים במי הים, האחראי להגברת קצב התגובה ותורם לעלייה ברמת מי החמצן במים.

לדברי החוקרים, לטכנולוגיה החדשה להמרת אנרגיה סולארית לחשמל יש יעילות של כ-0.3%, יעילות השיטה הפוטו-קטליטית (שימוש בתאוצה של תגובה כימית) לייצור מי חמצן היא 0.55%, ויעילות תא הדלק היא 50%.

כמובן, היעילות הכוללת של טכנולוגיית ייצור האנרגיה החדשה גבוהה למדי, אך פאנלים סולאריים קונבנציונליים הוכיחו את עצמם כיעילים יותר כיום. פרופסור שוניצ'י פוקוזומי ועמיתיו בטוחים שניתן לשפר את יעילות השיטה החדשה באמצעות שימוש בחומרים משופרים לתא הפוטו-אלקטרוכימי, והמומחים מתכננים גם למצוא דרכים להפחית את עלות ייצור האנרגיה.

[ 1 ], [ 2 ]